集成电路电磁干扰EMC测试方法

连接较长引线输出高频信号的引脚，因为较长的引线更易成为发射电磁波的天线。集成电路的引脚通过标准规定的匹配网络接到测试接收机。由于电流探头和电压探头及网络需设计在线路板上才能进行测试，所以该方法需要设计专用的标准测试板来进行。该方法的具有重复性高的优点，可用于比较不同集成电路的电磁发射特性。

4、工作台法拉第笼法

工作台法拉第笼法的测试在一个长0.5m 宽0.35m 高0.15m的金属屏蔽盒中进行，如图(四)所示。被测试线路板与底部参考地的距离为0.03m，与周围金属面的距离至少为0.06m，测试端口的共模阻抗为150Ω，其它功能连线应经过相应的滤波器并接磁环使其共模阻抗远大于150Ω(频率150kHz 时LCM≥280uH)。其测试布置如图(六)所示。

图(四)工作台法拉第笼法图(五)磁场探头法

工作台法拉第笼法用于评估可在小尺寸的线路板上模拟其独立功能的集成电路。集成电路的电磁发射可在预定的工作条件下进行测量，另外该方法可以直接测量实际应用电路板相同或与实际应用相近的电路板，这就为预测集成电路在实际应用场合的电磁发射情况提供了评估方法，也为在对EMC有强制性要求的集成电路功能模块的电磁发射性能分级提供了测试方法。该方法来源于IEC61000-4-6，当线路板的电尺寸较小，也就是尺寸
， 如在1GHz 频率线路板尺寸小于0.15m 时，连接线路板的电缆成为集成电路的发射天线，电磁发射主要由这些天线产生，相对这些天线，由集成电路本身产生的发射小得多，通常可以忽略。从该方法的原 理可以看出，测试结果中还体现了如下因数的影响：电路板的布线结构;集成电路的去耦措施;电容、电感等分立元

件的高频性能以及集成电路内部不同功能模块工作时的影响。所以用专门制作的标准测试板测试可以比较集成电路EMC性能，而用实际电路板还可以评估实际应用场合所设计的线路板的EMC性能。在共模测试端测得的电压与测试距离为10米时的骚扰场强的关系大致为：

实际场强数值与线路板及引线的结构和长度有很大的关系。

5、磁场探头法

该方法用于测量由集成电路输出到线路板引线上的射频电流引起的电磁辐射，与该激励电流有关的引线、电源层和地层以及与线路板相连的电缆起到了发射天线的作用，产生的场强的大小与该电流成正比。线路板的设计，虚拟天线的发射效率，射频电流的耦合因子等因数也会影响最终场强的大小，而集成电路的射频电流是产生电磁辐射的根源。所以测量集成电路产生的射频电流可作为评价

集成电路、PCB 板及系统EMC特性的一个方法。采用一个微型磁场探头在被测线路(如电源线或I/O线)上的特定位置测量其磁场就可经计算得出被测引线上的电流大小。在该磁场探头放置精确的情况下用这种方法所得的测试结果的可重复性比较高。

我所根据工作台法拉第笼法和磁场探头法建立了两个方法的测试系统，测试仪器采用Agilent公司的频谱分析仪E4440A和26dB的预放大器。 E4440A的频率范围为10Hz—26.5GHz，它的分辨率带宽可从1Hz-8MHz的范围内选择，并具有附合CISPR标准的电磁干扰测试分辨率带宽和峰值、准峰值和平均值检测模式，它还具有MIL-STD-461E标准要求的带宽和检波方式，适合用于电磁骚扰的测试与评估。测量小信号的灵敏度很高，在1Hz时底噪声可达到-160dBm，配上预放大器，即使磁场探头的插入损耗大，也足以检测到较小的干扰信号。为提高测量准确度，系统配备了射频电压校准功能，使仪器的测量误差小于1dB。工作台法拉第笼法和磁场探头法的特点是不仅能测试专用测试电路的电磁兼容性，还可以在实际的应用板上进行测试，可作为不同设计应用方案的性能评估，评价实际应用线路板的电路EMC性能，这样集成电路生产企业与应用集成电路设计产品的工程师都能利用该方法进行检测。由于其体积小，使用方便，可方便EMC设计人员查找产品电路设计、结构布局方面存在的问题，在电路设计改进阶段和产品的整改阶段提供帮助。